Caixas de gordura são dispositivos para retenção de material gorduroso, de origem animal e vegetal, proveniente de pias de cozinha. Sua instalação é exigida por muitos municípios para liberação de ligações de esgoto, visando reduzir as concentrações de óleos e graxas (OG) lançadas no sistema público de coleta e tratamento. Um fator primordial para que estas caixas cumpram suas funções é o estabelecimento de rotinas de manutenção envolvendo inspeção e limpeza periódica. A instalação de locais para recebimento e pré-tratamento dos resíduos retirados das caixas de gordura pode incentivar boas práticas de operação e manutenção destes dispositivos. Diante disso, os objetivos desta pesquisa contemplam a caracterização de resíduos acumulados em caixas de gordura e a avaliação da flotação como alternativa para o seu pré- tratamento, seguido de caracterização do óleo extraído da escuma produzida no flotador. Para tanto, materiais acumulados em caixas de gorduras de fontes distintas foram caracterizados, possibilitando observar grande variação em sua composição, e elevadas concentrações de DBO, DQO, SST e OG. Para verificar o desempenho da flotação visando à redução de OG no efluente pré-tratado, foram realizados ensaios em bancadas e testados quatro produtos químicos coagulantes, sendo eles o PAC, o cloreto férrico, o tanino e o polímero catiônico. Todos apresentaram eficiências elevadas na remoção de OG, porém o produto que apresentou mais vantagens na aplicação foi o polímero. Utilizando o polímero, foram realizados ensaios para verificação do desempenho de várias dosagens associadas a três pH de coagulação diferentes e o melhor desempenho se deu com a aplicação de 30 mg/L de polímero combinada ao pH 4,3, natural da amostra. Foram também realizados ensaios utilizando diferentes relações A/S (7,5/1000, 15/1000 e 22/1000 gar/gsólidos),obtendo-se melhores remoções de OG com a utilização da relação 22/1000 gar/gsólidos. Os materiais flotados obtidos nos ensaios de avaliação da relação A/S foram caracterizados e apresentaram concentrações de ST entre 9,7 e 10,6% e de OG entre 6,1 e 6,7%. Baseado nos resultados obtidos a flotação mostra-se como alternativa com bom desempenho para o pré- tratamento dos resíduos estudados. Para avaliar a dificuldade do manuseio dos resíduos provenientes de caixas de gordura, uma planta piloto foi operada, e entre as principias dificuldades observadas estão o odor intenso, a necessidade de remoção de sólidos grosseiros e de homogeneização do resíduo no tanque de equalização. Visando reaproveitamento do resíduo flotado, foi realizada a extração do óleo com solvente de uma amostra deste material (com teor de sólidos de 8,86%), obtendo a recuperação de 30g óleo/L resíduo com acidez de 13,76 mg KOH/L. A elevada acidez indica a necessidade de purificação, se o objetivo for a produção de biodiesel. / Grease traps are devices that retain animal and vegetal fatty material from kitchen sinks. Many municipalities demand its installation in order to connect house wastewater to the public network, aiming to reduce fat, oil and grease concentration in the collecting and treatment systems. The establishment of maintenance schedule involving inspection and periodic cleaning is a key factor to the right functioning of the device. The existence of appropriated sites to receive and pretreat grease trap wastes may stimulate good practices on maintenance and operation of these devices. In this direction, the objectives of this research are the characterization of grease trap wastes and the evaluation of flotation as an alternative for its pretreatment, followed by characterization of the oil extracted from the scum formed at flotator. Therefore, grease trap wastes from different sources were collected and characterized. It could be observed a wide variation on its composition and high concentrations of BOD, COD, TSS and FOG. Lab scale tests were performed to assess flotation performance to reduce pretreated effluent FOG using four chemical coagulants: PAC, ferric chloride, tannin and cationic polymer. All of them achieved high efficiency on FOG removal, however the product that presented more advantages on application was polymer. More tests were performed using several dosages of polymer associated to three pH coagulation conditions. The combination that resulted in the best efficiency was 30 mg/L of polymer combined to pH 4.3, samples natural pH. Different A/S ratios were also tested (7.5/1000, 15/1000, 22/1000 gair/gsolids), the ratio 22/1000 gair/gsolids presented the best FOG removal efficiencies. Floated material from A/S ratio tests were characterized and presented TS concentrations between 9.7% and 10.6% and FOG was from 6.1% to 6.7%. Based on the obtained results, flotation appears as a high performance alternative for the pretreatment of studied wastes. A pilot plant was operated to evaluate problems related to grease trap waste handling. The main problems were: bad odor, the need of screening and waste homogenization in equalization tank. Aiming to reuse the floated waste, oil was extracted from a sample (8.86% solid content) using solvent, achieving the recovery of 30g oil/L waste with 13.76 mgKOH/L acidity. The high acidity points to the need of purification if biodiesel production is intended.

Caixas de gordura são dispositivos para retenção de material gorduroso, de origem animal e vegetal, proveniente de pias de cozinha. Sua instalação é exigida por muitos municípios para liberação de ligações de esgoto, visando reduzir as concentrações de óleos e graxas (OG) lançadas no sistema público de coleta e tratamento. Um fator primordial para que estas caixas cumpram suas funções é o estabelecimento de rotinas de manutenção envolvendo inspeção e limpeza periódica. A instalação de locais para recebimento e pré-tratamento dos resíduos retirados das caixas de gordura pode incentivar boas práticas de operação e manutenção destes dispositivos. Diante disso, os objetivos desta pesquisa contemplam a caracterização de resíduos acumulados em caixas de gordura e a avaliação da flotação como alternativa para o seu pré- tratamento, seguido de caracterização do óleo extraído da escuma produzida no flotador. Para tanto, materiais acumulados em caixas de gorduras de fontes distintas foram caracterizados, possibilitando observar grande variação em sua composição, e elevadas concentrações de DBO, DQO, SST e OG. Para verificar o desempenho da flotação visando à redução de OG no efluente pré-tratado, foram realizados ensaios em bancadas e testados quatro produtos químicos coagulantes, sendo eles o PAC, o cloreto férrico, o tanino e o polímero catiônico. Todos apresentaram eficiências elevadas na remoção de OG, porém o produto que apresentou mais vantagens na aplicação foi o polímero. Utilizando o polímero, foram realizados ensaios para verificação do desempenho de várias dosagens associadas a três pH de coagulação diferentes e o melhor desempenho se deu com a aplicação de 30 mg/L de polímero combinada ao pH 4,3, natural da amostra. Foram também realizados ensaios utilizando diferentes relações A/S (7,5/1000, 15/1000 e 22/1000 gar/gsólidos),obtendo-se melhores remoções de OG com a utilização da relação 22/1000 gar/gsólidos. Os materiais flotados obtidos nos ensaios de avaliação da relação A/S foram caracterizados e apresentaram concentrações de ST entre 9,7 e 10,6% e de OG entre 6,1 e 6,7%. Baseado nos resultados obtidos a flotação mostra-se como alternativa com bom desempenho para o pré- tratamento dos resíduos estudados. Para avaliar a dificuldade do manuseio dos resíduos provenientes de caixas de gordura, uma planta piloto foi operada, e entre as principias dificuldades observadas estão o odor intenso, a necessidade de remoção de sólidos grosseiros e de homogeneização do resíduo no tanque de equalização. Visando reaproveitamento do resíduo flotado, foi realizada a extração do óleo com solvente de uma amostra deste material (com teor de sólidos de 8,86%), obtendo a recuperação de 30g óleo/L resíduo com acidez de 13,76 mg KOH/L. A elevada acidez indica a necessidade de purificação, se o objetivo for a produção de biodiesel. / Grease traps are devices that retain animal and vegetal fatty material from kitchen sinks. Many municipalities demand its installation in order to connect house wastewater to the public network, aiming to reduce fat, oil and grease concentration in the collecting and treatment systems. The establishment of maintenance schedule involving inspection and periodic cleaning is a key factor to the right functioning of the device. The existence of appropriated sites to receive and pretreat grease trap wastes may stimulate good practices on maintenance and operation of these devices. In this direction, the objectives of this research are the characterization of grease trap wastes and the evaluation of flotation as an alternative for its pretreatment, followed by characterization of the oil extracted from the scum formed at flotator. Therefore, grease trap wastes from different sources were collected and characterized. It could be observed a wide variation on its composition and high concentrations of BOD, COD, TSS and FOG. Lab scale tests were performed to assess flotation performance to reduce pretreated effluent FOG using four chemical coagulants: PAC, ferric chloride, tannin and cationic polymer. All of them achieved high efficiency on FOG removal, however the product that presented more advantages on application was polymer. More tests were performed using several dosages of polymer associated to three pH coagulation conditions. The combination that resulted in the best efficiency was 30 mg/L of polymer combined to pH 4.3, samples natural pH. Different A/S ratios were also tested (7.5/1000, 15/1000, 22/1000 gair/gsolids), the ratio 22/1000 gair/gsolids presented the best FOG removal efficiencies. Floated material from A/S ratio tests were characterized and presented TS concentrations between 9.7% and 10.6% and FOG was from 6.1% to 6.7%. Based on the obtained results, flotation appears as a high performance alternative for the pretreatment of studied wastes. A pilot plant was operated to evaluate problems related to grease trap waste handling. The main problems were: bad odor, the need of screening and waste homogenization in equalization tank. Aiming to reuse the floated waste, oil was extracted from a sample (8.86% solid content) using solvent, achieving the recovery of 30g oil/L waste with 13.76 mgKOH/L acidity. The high acidity points to the need of purification if biodiesel production is intended.

Submitted by Marcia Silva (marcia@latec.uff.br) on 2016-06-06T19:49:35Z No. of bitstreams: 1 Dissert Marcio Santos Souza.pdf: 1968058 bytes, checksum: 6661d62ea17eb9024d2a910ec3540c20 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T19:49:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert Marcio Santos Souza.pdf: 1968058 bytes, checksum: 6661d62ea17eb9024d2a910ec3540c20 (MD5) Previous issue date: 2015-12-09 / A Região de Jacarepaguá concentra atualmente 237 estabelecimentos classificados na categoria RESTAURANTES, segundo dados obtidos na RAIS, gerando milhões de litros de gorduras oriundas do processo de transformação e descarte de restos de alimentos. As gorduras geradas nesses estabelecimentos deveriam em tese ser coletadas por empresas especializadas para depois as destinarem à Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) da Alegria, mas observamos vários procedimentos inadequados desde o descarte da gordura na própria rede coletora, até o uso de terrenos baldios. Esse cenário pode ser evitado com a limpeza e manutenção adequadas das caixas de gordura, que correspondem a tratamento preliminar do efluente. As formas de retirada de gordura mais utilizadas pelo restaurantes são o uso de caminhões limpa fossa, deslocamento de um funcionário do próprio restaurante para a retirada, uso de soda cáustica ou coleta por um caminhão de lixo comum. Uma das maneiras de reduzir esse problema é através do processo de bioaumentação, utilizando agentes biológicos que decompõem a gordura gerada e acumulada tanto nas tubulações quando na própria caixa de gordura. Diferente do modelo tradicional, onde a gordura é transferida de um lugar para outro, com os microrganismos, a mesma não é formada, sendo digerida rapidamente pelos agentes biológicos tais como bactérias do gênero Bacilus, alvo desse estudo. Esse trabalho, temos como objetivo apresentar um estudo sobre a viabilidade de utilização de técnicas de bioaumentação na limpeza de caixas de gordura, cujo cenário percebemos que mesmo sendo viável tanto operacionalmente quanto financeiramente, há entraves no que tange ao nível de conhecimento e graus de disponibilidade para mudança, fazendo com que os impactos ambientais sejam bem evidentes. / The Jacarepagua Region in the city of Rio de Janeiro, Brazil, currently focuses 237 establishments classified in the category RESTAURANTS, according to data obtained from RAIS, generating millions of liters of fat derived from the transformation process and disposal of food waste. Fat generated in these establishments should theoretically be collected by specialised companies and then delivered to the Sewage Treatment Plant, but several inadequate procedures are observed, like the disposal of fat in the sewage collection system itself or at vacant lots. This scenario can be avoided by proper cleaning and maintenance of grease traps, what corresponds to the preliminary treatment of the effluent. Most used forms of fat removal by restaurants are waste haulers, removal by restaurants' employees, use of caustic soda or collection by a common garbage truck. One way to reduce this problem is through bioaugmentation process using biological agents that break down fat generated and accumulated either in the pipes or in the grease traps. Unlike the traditional model, where fat is transferred from one place to another, with microorganisms, the fat is quickly digested by biological agents as bacteria of the genus Bacillus, target of the study. The goal of this study is to assess the potential environmental and economic benefits of applying bioaugmentation in cleaning restaurant grease traps. Results show that even being both operationally and financially feasible, there are barriers when it comes to the leves of knowledge and interest in changing current behaviours, causing quite evident environmental impacts

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jairo Pinto de Oliveira.pdf: 2727767 bytes, checksum: 3b1352014d87848112176e085bb84c8d (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Effluents are released daily into water bodies without any treatment with high levels of oil and grease (OG) and are a huge environmental problem. These residues are potentially available may be used for energy recovery, such as oil usage for the production of biodiesel. As the biggest barrier to the production of biodiesel involves the cost of raw materials, grease traps of restaurants, industries and wastewater treatment plants can be used as feedstock for biofuel production, since they have large amounts of oil and grease without cost. However, residual oils and greases contain high levels of free fatty acids (FFA) and as the preferred route for the production of biodiesel transesterification is alkaline, may be formed soap as a final product, impairing the separation of glycerol and decreasing the reaction yield. Thus, the acidic and enzymatic transesterification can present as promising alternatives, since it can catalyze the modification of both triglycerides and free fatty acids. The objective of this study was to investigate the possibility of using four types of oily waste sanitation (skimmings of grease from a University Restaurant, a Food Industry, a Station Wastewater Treatment and Sludge pits and septic tanks); characterize the physicochemical properties of oils and greases extracted and evaluate processes involving generation of biodiesel acid catalyst (H2SO4) and enzyme (immobilized Candida antarctica). The residues studied showed high levels of oil and grease and physicochemical characterization showed high levels of acidity, saponification and humidity. Were detected and quantified the major saturated and unsaturated fatty acids by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The production of biodiesel from raw materials from grease traps showed high levels of conversion, greater than or equal 90%, which shows that both catalysts (H2SO4 and lipase Candida antarctica) are presented in the efficient esterification of raw waste acidic. The best conversion was found to be 96.5% using the lipid material from the grease trap the University Restaurant UFES catalyzed enzymatically at 50 ° C and molar ratio of 1:9 (oil: alcohol) / Efluentes são lançados diariamente em corpos d água sem nenhum tipo de tratamento com elevados teores de óleos e graxas (OG) e constituem um enorme problema ambiental. Estes resíduos potencialmente disponíveis podem ser utilizados para o aproveitamento energético, como o uso de óleo para a produção de biodiesel. Como a maior barreira para produção de biodiesel envolve o custo de matéria prima, caixas de gordura de restaurantes, indústrias e de estações de tratamento de efluentes podem ser utilizados como matéria prima para produção de biocombustível, pois apresentam grandes quantidades de óleos e graxas sem nenhum custo. No entanto, óleos e graxas residuais contêm altos teores de ácidos graxos livres (AGL), e como a via preferencial para a produção de biodiesel é a transesterificação alcalina, pode ocorrer a formação de sabão como produto final, prejudicando a separação do glicerol e diminuindo o rendimento da reação. Desta forma, a transesterificação enzimática e ácida podem se apresentar como alternativas promissoras, visto que podem catalisar a modificação tanto de triglicerídeos como de ácidos graxos livres. O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de utilização de quatro tipos de resíduos oleosos do saneamento (Escumas de caixas de gordura de um Restaurante Universitário, de uma Indústria de Alimentos, de uma Estação de Tratamento de Efluentes e de Lodos de Fossas e Tanques Sépticos), caracterizar as propriedades físico-químicas dos óleos e graxas extraídos, bem como avaliar processos de geração de biodiesel envolvendo catalisador ácido (H2SO4) e enzimático (Candida antarctica imobilizada). Os resíduos estudados apresentaram altos teores de óleos e graxas e a caracterização físico-química mostrou elevados índices de acidez, saponificação e umidade. Foram detectados e quantificados os principais ácidos graxos saturados e insaturados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). A produção do biodiesel a partir das matérias primas provenientes de caixas de gordura apresentaram altos níveis de conversões, maior ou igual 90%, o que demonstra que ambos os catalisadores (H2SO4 e a lipase Candida antarctica) apresentam-se eficientes na esterificação de matérias primas residuais ácidas. A melhor conversão encontrada foi de 96,5% utilizando o material lipídico proveniente da caixa de gordura do Restaurante Universitário da UFES catalisado enzimaticamente a 50ºC e razão molar 1:9 (óleo:álcool)